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1、实验一实验一1.(教材P37页 例2.1)已知一阶微分方程:试编写程序,用欧拉法求 ,即 的值;并画出图形。2.(教材P79习题2.5)已知系统的状态方程和输出方程为:3.已知系统的传递函数,试求其状态方程及输出方程。(教材P26页 习题1.7)式中 u(t)=1(t)。初始条件为:x1(0)=x2(0)=x3(0)=0。取h=0.05,试用RK4法求t=0.5时的y 值。4.已知线性定常系统的状态方程及输出方程,试求系统的传递函数。(教材P26页 习题1.8)5.(教材P48页 例2.4)如图所示的直流如图所示的直流电机拖动系统,试在电机拖动系统,试在SIMULINK环境下环境下建立系统仿真
2、模型:建立系统仿真模型:1)采用欧拉法与四阶龙格库塔法进行仿)采用欧拉法与四阶龙格库塔法进行仿真,并确定其步长的稳定区间,取不同真,并确定其步长的稳定区间,取不同步长比较仿真结果;步长比较仿真结果;2)采用)采用RK4研究外环研究外环PI控制器参数的改控制器参数的改变变(0.17 0.5 1 1.5),观其阶跃响应对系,观其阶跃响应对系统动态参数的影响。统动态参数的影响。1.(P51页例题2.6)含有磁滞回环非线性环节的控制系统如图所示,其中,磁滞回环非线性环节c1=(0.5,1,1.5)的特性如图所示。试研究该非线性环节对系统性能的影响。令c1=1,改变其输入的大小,研究输入的改变对系统的影
3、响。实验二实验二2.某非线性系统如图所示,试求 时系统的动态特性。(P52页例题2.7)%saturation_zone functionFunctionuo=saturation_zone(ui)if ui=1 uo=1;elseif ui=-1 uo=-1;else uo=ui;end3.某控制系统如图所示,选择增益K的值,使系统阶跃响应的超调整量小于20%,且调节时间小于5 s。(教材P80习题2.11)4.非线性控制系统如图所示,按照控制理论分析,在r(t)=1(t)时的系统将产生振幅为0.6,振荡频率为0.8的自激振荡。试用仿真方法验证此结果。(relay的参数设置为0.3-0.3
4、1-1)。(教材P82习题2.17)5.考虑如图所示的非线性控制系统,试用时域离散相似算法研究其单位阶跃响应(saturation的值为-1 1)。(教材P57例2.8),(k=1,10,30)实验三1.(P89例3.1)某数字控制系统如图所示,其输入为单位阶跃信号,采样周期T=0.1s,试求系统在各采样时刻的输出y(t)。2.(P92例3.2)数字控制系统同例3.1,采样周期T=0.1s,采用双重循环方法求系统在单位阶跃信号r(t)=1(t)作用下的状态响应设初始状态。设初始状态3.(P101题3.7)设被控对象为纯滞后特性的典型二阶控制对象若加入模拟PID控制构成连续控制系统,如图所示,试求系统输出的单位阶跃响应。若采用数字PID控制构成计算机控制系统,如图(b)所示,采样周期为T,试分别在采样周期t=0.1s、0.05s、0.01s三中情况下,求该采样系统输出的单位阶跃响应。并与连续控制系统的响应比较。4、采样控制系统数字仿真实验,系统采样周期为0.1s求采用以下采求采用以下采样样周期周期进进行系行系统统仿真,分析仿真,分析单单位位阶跃输阶跃输入入时时的响的响应应特性:特性:1)T=0.1s,2)T=0.04s